개념 한 쪽
서보 기구는 CNC 공작기계에서 모터의 회전력을 기계적 운동으로 전달하여 공구나 테이블을 이동시키는 구동부를 말한다. 이 개념은 수동 핸들로 공구를 움직이는 동작을 자동화하는 기계적 역할과 밀접하게 관련된다. NC/CNC 시스템에서 하드웨어와 소프트웨어를 구분하여 서보 기구의 위치를 이해하면 문제를 빠르게 해결할 수 있다.
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출제기준 단원 「서보 기구」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 수동 조작의 대응 부위 판단 | 1 | 사람이 핸들을 돌리는 동작이 CNC의 어느 계층에 해당하는지 파악 |
| 다수 기계의 중앙 제어 체계 구분 | 1 | 중앙 컴퓨터와 여러 NC/CNC의 연결·제어 방식 명칭을 가리기 |
| NC 구성요소의 하드웨어·소프트웨어 구별 | 1 | NC 시스템 항목들 중 하드웨어에 속하지 않는 것을 판별 |
서보 기구는 CNC 공작기계의 기계적 구동부로서 모터의 회전 운동을 직선 운동으로 변환하거나 축을 구동하는 역할을 수행한다. 사람이 손으로 핸들을 돌려 공구를 이동시키는 수동 조작은 기계적 힘을 전달하는 구동부의 역할과 동일하므로 서보 기구에 해당한다.
CNC 공작기계는 컨트롤러(제어부), 서보 기구(구동부), 기계 본체로 구분한다. 컨트롤러는 프로그램 명령을 해석하고 구동 신호를 생성하는 역할이며, 서보 기구는 그 신호로부터 실제 물리적 운동을 일으키는 장치이다. 볼 스크루는 서보 기구 내부의 구성 부품에 해당하므로 전체 시스템명을 묻는 문제에서는 서보 기구를 선택해야 한다.
서보 기구는 위치 제어와 힘 전달의 물리적 역할에 집중된 하드웨어 영역에 속한다. NC 시스템의 구성 요소를 하드웨어와 소프트웨어로 구분하는 문제가 자주 출제되므로, 파트 프로그램 등 소프트웨어 항목과 혼동하지 않도록 주의해야 한다.
통신 및 중앙 제어와 관련된 개념은 별도로 DNC나 RS-232C 같은 통신 규격과 연계하여 출제될 수 있다. 서보 기구 자체는 물리적 구동을 의미하므로, 통신 속도나 핀 배치 등은 서보 기구의 정의와는 구분하여 이해해야 한다.
수동 핸들을 사람이 돌려 공구를 이동시키는 상황을 CNC 맥락에서 물어보면, 정답은 서보 기구가 된다. 보기 중 볼 스크루나 리즐버 같은 특정 부품명을 제시하면 그것은 서보기구의 일부 또는 기계적 부속일 뿐 전체 시스템명을 묻는 문항에서 올바르지 않다. 문제 풀이 시에는 '수동 핸들=기계적 구동'이라는 연결 고리를 먼저 떠올려 서보 기구를 선택하면 정답을 도출한다.
서보 기구를 묻는 문항과, 중앙 컴퓨터가 여러 기계를 제어하는 DNC를 묻는 문항을 혼동하면 오답이 된다. 서보 기구는 개별 기계의 물리적 구동부를 의미하고, DNC는 여러 대의 기계를 중앙에서 관리·프로그램 전송하는 시스템이라는 점을 구분해야 한다.
통신 관련 문제와 함께 출제될 때는 서보 기구는 하드웨어, BPS나 RS-232C 같은 항목은 통신 속도 및 핀 배치에 관한 지식으로 분리하여 답안을 구성해야 한다.
범용 공작기계에서 사람이 손으로 핸들을 돌리는 기능은 CNC 공작기계에서는 어느 부분에 해당하는가?
정답 ④ · 문제는 범용 기계의 수동 핸들 기능에 해당하는 CNC 구성 요소를 묻고 있다. 범용 기계에서 사람이 손으로 돌리는 운동을 CNC에서는 서보 모터와 이를 전달하는 기계적 구동부가 대신 수행하는데, 이러한 구동부를 통칭해 서보기구라고 한다.
CNC에서 수동 핸들 조작은 서보 모터가 회전력을 전달하는 기계적 구동부인 서보기구에 해당한다.
CNC 공작기계의 군관리 또는 군제어를 뜻하는 말로써 중앙의 컴퓨터로부터 프로그램을 CNC 공작기계에 전송하여 여러대의 CNC 공작기계를 동시에 제어하는 CNC 공작기계를 동시에 제어하는 시스템은?
정답 ② · 문제는 중앙 컴퓨터로부터 다수의 CNC 기계에 프로그램을 전송하고 동시에 제어하는 시스템의 명칭을 묻고 있다. 분산 수치제어(DNC)는 중앙의 컴퓨터가 여러 대의 CNC에 프로그램을 전송·관리하여 복수 기계를 제어하는 시스템을 의미한다.
DNC는 중앙 컴퓨터에서 여러 CNC 기계를 동시에 제어하는 분산 수치 제어 시스템이다.
NC공작기계 하드웨어의 구성요소를 볼 수 없는 것은?
정답 ① · 문제는 NC 공작기계의 하드웨어 구성요소에 해당하지 않는 것을 묻고 있다. 하드웨어는 물리적 장치들로 구성되며 제어 루프 장치(CLU), 기계 제어 장치(MCU), 데이터 처리 장치(DPU) 등은 모두 하드웨어 항목이다.
NC 공작기계 하드웨어는 물리적 장치인 CLU, MCU, DPU로 구성되며, 파트 프로그램은 소프트웨어에 해당한다.
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